浅说玻璃空心砖及其生产加工与施工方法*

朱则刚

(湖北武汉市汉江建筑工程公司 武汉 430055)

前言

玻化砖俗称玻璃地砖，是通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖，属通体砖的一种。其品种主要有玻璃空心砖、玻璃实心砖，马赛克不包括在内。玻璃砖在装修市场占有相当的比例，一般用于装修比较高档的场所，用于营造琳琅满目的氛围。经过几年的努力,现我国空心玻璃砖已有包括公制和英制砖在内的近10种规格,出口量达到总产能的70%。产品颜色丰富、靓丽大方,深得用户青睐。

1 玻璃空心砖的品种和类别

玻璃砖是用透明或颜色玻璃制成的块状、空心的玻璃制品或块状表面施釉的制品。玻璃砖的款式有透明、雾面、纹路玻璃砖几种。玻璃砖的种类不同，光线的折射程度也会有所不同。吸水率低于0.5%的陶瓷都称为玻化砖，抛光砖吸水率低于0.5%也属玻化砖(高于0.5%就只能是抛光砖而不是玻化砖)，然后将玻化砖进行镜面抛光即得玻化抛光砖，因为吸水率低的缘故其硬度也相对比较高，不容易有划痕。

玻璃的纯度会影响到整块砖的色泽，纯度越高的玻璃砖，相对价格也就越高。玻璃砖可供选择的颜色有多种，没有经过染色的透明玻璃砖，如果纯度不够，其玻璃砖色会呈绿色，缺乏自然透明感。

手工艺术玻璃不但拥有极佳的透光性，而且其手工制作的独特性及色彩的变化性也可为居家装饰加分不少。手工艺术玻璃的厚度比空心玻璃薄，约为2 cm左右，特点是装饰性的成分更高，但同样能营造出良好的采光变化效果。可广泛应用于墙面、门板的装饰。手工艺术玻璃可广泛应用于墙面、门板的装饰、或灯墙、嵌灯的变化，其材质有别于一般以金属或其他材质所制成的装饰品，一定光线下手工艺术玻璃靠细致的手工表现出均匀柔和的光源，提供视觉舒适的最佳选择及高质感环境。目前市面上流行的玻璃砖，从类型上主要分实心与空心玻璃砖2种，其品种主要有玻璃饰面砖及玻璃锦砖(马赛克)及玻璃空心砖等。

实心玻璃砖由两块中间圆形凹陷的玻璃体粘接而成，实心玻璃砖的颜色比较多，大多没有内部花纹，还有蒙砂等种类。目前而言，国内生产这种玻璃砖的厂家都是小型作坊类厂家，由于这种砖质量比较重，一般只能粘贴在墙面上或依附其他加强的框架结构才能使用，只能作为室内装饰墙体而使用，所以用量相对较小。这种砖大多用在KTV、酒吧等娱乐场合。

空心玻璃砖是一种隔音、隔热、防水、节能、透光良好的非承重装饰材料，由两块半坯在高温下熔接而成，可依玻璃砖的尺寸、大小、花样、颜色来做不同的设计表现。空心玻璃砖的化学成分是高级玻璃砂、纯碱、石英粉等硅酸盐无机矿物，原料高温熔化，并经精加工而成，无放射性物质及烃类、醛类等刺激性气味元素，不含对人体有损害的物质，属于绿色建材。空心玻璃砖依照尺寸变化可以在家中设计出直线墙、曲线墙以及不连续墙的玻璃墙。

玻璃锦砖也叫玻璃马赛克,是一种小规格的材料,是用各种颜色的乳浊、半乳浊玻璃压制成的或用粉料烧结的小型块状镶嵌制品，其规格有20 mm×20 mm或30 mm×30 mm等。主要运用在外墙面、地面的装饰。规格大小一般为20 mm×20 mm×4 mm,背面略凹,四周侧边呈斜面,有利于与基面粘结牢固。它与陶瓷锦砖在外形和使用方法上有相似之处,有红、黄、蓝、白、金、银色等各种丰富的颜色,有透明、半透明、不透明等品种。玻璃锦砖不吸水、表面光滑、便于清洁、经济、美观、实用、体积小、重量轻、施工简洁方便。玻璃锦砖的色彩丰富,可组合成各种美丽的艺术图案,并且色调稳定、光泽晶莹，主要用作住宅、公共设施等内、外装饰材料、抗侵蚀材料及艺术镶嵌制品等，以其高贵典雅、富丽堂皇的独特魅力深受消费者喜爱。

玻璃饰面砖又叫做“三明治瓷砖”，设计灵感来源于三明治；玻璃饰面砖采用乳浊玻璃、颜色玻璃、微晶玻璃及普通玻璃料制成的块状制品或釉面制品。可以使用平板玻璃或其他玻璃的碎块(粒)来生产，用作内外墙体的装饰材料。玻璃饰面砖离不开墙体或者框架结构的依托，必须依靠某一载体才能使用，因此，应用量不是很大，一般都用在家装或者一些有特殊要求的娱乐场所等地。这种产品发展较快，应用日益广泛。

玻璃废丝饰面砖是利用玻璃纤维工业废丝在800～1 000 ℃温度下烧结制成的饰面砖，为我国玻璃废丝的利用开拓了一个新领域，能满足建筑装饰的使用要求。其吸水率为7%左右，高于玻璃马赛克，低于陶瓷釉面砖；粘贴强度高且施工方便，其抗折强度远远大于陶瓷釉面砖。将其在40%的盐酸和NaOH溶液中分别浸泡160 h和300 h后无任何变化，且制品的失重小于1%，经过150 ℃和-19 ℃急热冷交换1次或20 ℃～-20 ℃反复冻融30个循环都不会产生裂纹。采用玻璃废丝生产建筑饰面砖有一定的经济效益和社会效益。

目前市面上流行的玻璃砖，其品种主要有玻璃饰面砖、玻璃锦砖(马赛克)及空心玻璃砖等。玻璃砖在装修市场占有相当的比例，一般用于装修比较高档的场所，用于营造琳琅满目的氛围，另外，由于玻璃制品所具有的特性，用于采光及防水功能的区域也非常多。

2 玻璃空心砖的规格尺寸及使用范围

空心玻璃砖的规格，主要从形状、大小、颜色、纹理等几个方面来描述。玻璃砖的常见规格尺寸很多，主要有以下：115 mm×115 mm×70 mm、115 mm×115 mm×80 mm、145 mm×145 mm×80 mm、190 mm×190 mm×80 mm、190 mm×90 mm×80 mm、190 mm×190 mm×95 mm、197 mm×197 mm×97 mm、240 mm×240 mm×80 mm、300 mm×300 mm×100 mm、330 mm×330 mm×100 mm、500 mm×500 mm×100 mm。

其中，常见规格为190 mm×190 mm×80 mm，小砖规格为为145 mm×145 mm×80 mm，厚砖规格为190 mm×190 mm×95 mm、145 mm×145 mm×95 mm，特殊砖规格为240 mm×240 mm×80 mm、190 mm×90 mm×80 mm等。

玻璃砖最常见的形状为正方形，最常见的玻璃砖的长、宽、厚度为190 mm×190 mm×80 mm/95 mm,另外145 mm×145 mm×80 mm/95 mm在国内的销量也是很不错的。其他的还有240 mm×240 mm×80 mm、240 mm×115 mm×80 mm，及异形砖，如190 mm×90 mm×80 mm。针对国外市场，生产厂家还会生产英制砖。

玻璃砖一般的使用范围如下：

常规砖190 mm×90 mm×80 mm规格玻璃砖：大小适当,宽厚居中,可以迎合一般的需要，是各种墙体、隔断、及其它建筑物的常用砖，是花色比较全的常规玻璃砖，被国内外广泛采用。

常规145 mm×145 mm×95 mm/80 mm规格玻璃：小砖，玲珑秀丽、适合性强，经常使用在高档的商务和办公区的墙体上，是国外尤其在日本最为流行的墙体材料。

115 mm×115 mm×80 mm规格玻璃砖：最小的迷你型的砖，它细致灵巧，轻盈秀丽，施工上有着极强的适合性，比大型砖在尺度配合方面具有许多优势，墙面整体效果十分精致。

特殊规格玻璃砖240 mm×240 mm×80 mm：单元面积比较大，容易保持墙面的整体效果，简练朴素，落落大方，远视感觉尤其清晰，比较适合大面积的墙体和隔断砌筑，特别能够和其它规格的砖组合使用；240 mm×115 mm×80 mm规格玻璃砖长条形，有对比，显得挺拨，有上升感。这类砖习惯于用作弧型、圆柱形的墙体砌筑，是各种建筑和设施都适用的弧度墙的专用砖。

厚砖规格为190 mm×190 mm×95 mm、145 mm×145 mm×95 mm，玻璃厚砖厚重稳实、坚固耐用、大小适中、安全可靠，适合各种外露围墙、建筑物的配套外墙以及其它一些隔离墙体、花园别墅、住宅上区，公共建筑的外墙大多都喜欢采用。

300 mm×300 mm×100 mm规格玻璃砖最为宽广厚重，但国内现不能生产。其他规格玻璃砖：有弧边砖、角砖、三角形砖、六棱砖等异形砖，分别有不同的功用，国内现不能生产。

一般居室空间都不希望有黑房间，即没有光线的房间的出现，即使走道也希望有光线。选用玻璃砖，既有区隔作用，又可把光引领入内，且有良好的隔音效果。玻璃砖可应用于外墙或室内间隔，提供良好的采光效果，并有延续空间的感觉。

玻璃砖应用于外墙，既具备墙的实体，又具备窗的通透，更多的还有透光、隔音、防火等，可谓一举多得；高档写字楼、宾馆等大型场所的外体均可采用空心玻璃砖。

用玻璃砖墙来装饰遮隔，既能分割大空间，同时又保持大空间的完整性。这是一个能带来戏剧性效果的聪明设计，即能达到私密效果，又能保持室内的通透感觉。厨房、客厅、餐厅、浴室、卫生间、办公场所等都是应用玻璃砖的理想场合。玻璃砖有规则的点缀于墙体之中，抹去了墙体的死板、厚重之感，让人能感觉到整个墙体减轻了，整栋建筑物富有了灵气；在狭窄的通道区域采用玻璃砖设计来减少空间的压抑感；利用玻璃砖来处理地面和顶棚，不仅可以为整个楼面营造出晶莹剔透之感，更提供了良好的光线，豪华、富丽之风一览无遗；玻璃砖应用于走廊与通道很好地解决了采光与安全的矛盾，只需要一面既是墙又是窗的玻璃砖墙体，就可以达到最和谐的统一，有了玻璃砖应用的墙体要借隔壁之亮，再也不费古人“凿壁”之力了，充分利用玻璃砖的透光性，给家居装修带来更多可能。

玻璃砖推荐使用在室内及室外区域，严寒和温暖环境(防霜)，地面(适合商业和住宅建筑)，墙面，柜台，垂直或水平表面，泳池，浴室，包括水下表面，室外烧烤区，露台，楼梯和壁炉，拥有可靠、耐用、优质等玻璃砖产品应有的优势。不论是单块镶嵌使用，还是整片墙面使用，皆可有画龙点睛之效。玻璃砖应用于外墙，不仅可将自然的光线和室外的景色带入到室内，其砖强度高、耐久性好，还能经受住风的袭击，不需要额外的维护结构就能保障安全性。

3 玻璃空心砖的生产工艺

空心玻璃砖以烧熔的方式将两片玻璃胶合在一起，再用白色胶搅和水泥将边隙密合，可依玻璃砖的尺寸、大小、花样、颜色来做不同的设计表现。空心砖系半真空密闭产品，它的退火过程与常规的敞开玻璃容器既有相同的一面，又具有独特之处。对熔接型空心砖来说，在退火过程中产生的产品缺陷要比普通玻璃制品多。进一步探讨和研究空心砖的退火机制，对于防止空心砖的缺陷，提高产量和质量，具有现实的指导意义。

玻璃砖所使用的原材料及溶制工艺基本与平板玻璃相同，区别主要在成形工艺。玻璃砖是在模具中压制成形的，先将玻璃液注入模具，压制成中间凹入的两个半砖，再经高温压合两个半砖为中空的整体，中间充有低于一个大气压的干燥空气。高温熔接的玻璃经退火、冷却,腔体内的气压可降低到约0.033 MPa，具有良好的隔声、绝热效果。其主要性能是：透光度为28%～33%；吸声性能(噪声损耗)单层为41～50 db；双层为70 db左右；耐压强度(单块)为7～9 MPa；防火性能(耐火性)单层为乙类防火，双层在非承重时，能耐火1 h；传热系数2.94 W/mk。经过退火处理 后，再在玻璃砖的侧面涂覆乙烯基高分子材料。一般常用的多为单腔玻璃砖也可制造双腔玻璃砖，其保温效果更好。

生产工艺有2种生产方法，即熔接法和胶接法。熔接法生产工艺流程如下：

原料混合→熔化→剪料→压制半坯→熔接→退火→检验→喷漆→包装

胶接法将两块凹形半块玻璃砖坯的侧壁嵌入截面为H形的热塑型塑料环形件的槽内，借助密封材料，在温度和挤压的作用下，使型件表面软化，进而将两个凹形半块玻璃砖坯牢固,粘结在一起，形成整体空心玻璃砖。与熔接法相比，胶接法产品成本低，产品尺寸准确，但强度远远低于熔接法的产品。

目前,装饰工程上使用的饰面砖,一般都是用锻烧方法制作的。工艺复杂,价格也比较高。这里介绍一种不经锻烧制作饰面砖的方法,供建筑物采用,可以美化建筑。

根据施工实际需要,确定饰面砖的合理尺寸；配制几套模板，用刨光木模做边模,用3～5 mm平玻璃做底模；取白水泥和水,调成白水泥纯浆,稠度相当于一般粉刷用砂浆即可,然后均匀地铺在玻璃底模上,厚约2～3 mm，稍干后,再铺半干硬性水泥砂浆抹平。如果饰面砖尺寸过大,可以放一层钢筋网。这一道工序应注意,勿使水泥砂浆顶破白水泥纯浆,否则,会使面层出现黑斑。初凝后,即可拆去边模。常温下24 h之后,玻璃模板与饰面砖面层自然分开；把饰面砖放入水中养护。用这种方法制作出来的饰面砖,表面极为平滑,洁白光亮,而且工艺简单、造价低、用料省。每包白水泥可以做100 mm×100 mm面砖1 000块。此外,还可以配制各种色彩的面砖。制作单一颜色的面砖,方法比较简单,只要在白水泥浆中均匀地加上颜料即可。

颜色方面，因为生产工艺以及技术方面的不同，各个厂家产品的颜色也是不尽相同的，但总体来讲，一般有蓝色、绿色、粉色、棕色、灰色5个色系，在这些颜色的基础上，会衍生出一些浅些的颜色或者加入其他颜色融合为另一种新颜色。另外，厂家也会根据客户的要求，研制生产其他颜色的玻璃砖。因为有的客户有特殊需要，针对这些客户的要求，近些年，空心玻璃砖的深加工也开始红火起来，出现了一些以深加工为主的生产商。深加工主要分为内彩砖、艺术砖、异型砖及器材砖等，特殊的加工用于特殊的环境，效果无与伦比。

玻璃板材原料的配制兼顾到耐风性及光学特性的钠钙硅(Na2O-CaO-SiO2)系列玻璃。熔融标准在温度约1 550 ℃下熔融后于1 270 ℃下澄清；将温度约980 ℃的玻璃熔块滴入金属模具中加压成形；将成形后的两块箱式制品加热焊接成中空的玻璃砖；退火使加工成中空砖的产品消除应力，其过程约4 h。检验对制品的气泡、夹杂物、线道、崩块、裂纹、皱纹、凸凹、焊接不良、变形、压缩强度、内应力等全部或挑选几项进行检验。为了更好地与水泥浆结合和改善玻璃空心砖的透光性，其侧面涂以白色覆盖灰泥。为便于搬运，按每箱25 kg包装，放入40～500 cm大小箱中。

由于玻璃是透明物体，在挑选时经过目测，基本就能鉴别出质量好坏。玻璃加工制品的检验，除按平板玻璃的要求检测外，还应检验其加工质量，检测规格尺寸是否标准，加工精度及图案清晰度等是否符合要求，同时边部不允许有残缺。空心玻璃砖的外观质量不允许有裂纹，玻璃坯体中不允许有不透明的未熔物，不允许两个玻璃体之间的熔接及胶接不良。目测砖体时不应有波纹、气泡及玻璃坯体中的不均物质所产生的层状条纹。玻璃砖的大面外表面里凹应小于1 mm，外凸应小于2 mm，重量应符合质量标准，无表面翘曲及缺口、毛刺等质量缺陷，角度要方正。外观质量主要是检查平整度，观察有无气泡、夹杂物、划伤、线道和雾斑等质量缺陷。存在此类缺陷的玻璃，在使用中会发生变形，降低玻璃的透明度、机械强度和热稳定性，工程上不宜选用。

4 玻璃空心砖的施工方法

建筑施工所用的玻璃砖及其辅料的品种、规格、性能、图案和颜色应符合要求，产品应具有生产合格证、产品质量合格证。隔墙的砌筑方法应满足一定的规范与设计要求。隔墙砌筑中埋设的拉结钢筋应与基体结构连接牢固、位置正确，在砌筑前要对拉结件进行一一的检查。

依照尺寸的变化可以在室内设计出直线墙、曲线墙以及不连续墙的玻璃墙。值得注意的是，在大面积的砖墙或有弧度的施工方式，需要拉结钢筋来维持砖块水平，而小面积砖墙施工中，需要在每个玻璃砖相连的角上放置专用固定架连接施工。玻璃砖施工便利，一次施工，二面墙体都完成，辅助材料只需水泥砂浆即可。玻璃砖用在外墙，若圆柱体的弧度较大，可以选用190 mm×190 mm的方砖来砌筑，这样的大小比例很舒服，施工也合理。若外墙面积比较大，可采用240 mm×240 mm的大型砖，这样比较宏观，整体感强。若是长圆柱形住宅楼，弯曲弧度比较小，可采用240 mm×115 mm的长条砖，容易处理弯曲度，跟建筑物的外观也比较协调统一。

玻璃砖施工按照比配比白水泥10 kg、细沙10 kg、建筑胶水0.3 kg、水3 kg、拌成砂浆；将十字定位架剪成“T”型和“L”以适应各部位的需要;用砂浆砌玻璃砖，由下而上，一块一块、一层一层的叠加，每块之间再由定位架固定，砌筑完毕，拆掉定位架上的模块；刮去多余的砂浆，勾勒出砖与砖之间的缝隙，勾缝材料为纯白水泥，水和建筑胶水；及时擦掉玻璃表面的砂浆和污垢，清洗干净。最后在缝隙里刷上防水材料即可。

建筑施工中玻璃砖砌筑要牢固，端部构件与胶粘要牢固；表面应色泽一致、平整、洁净、清晰美观；隔墙接缝横平竖直，玻璃无裂痕、缺损和划痕；勾缝密实、平整、均匀顺直、深浅一致；还应对立面垂直度、表面平整度、阴阳角方正、接缝直线度、接缝高低差、接缝宽度等用钢尺、角尺进行检查；玻璃分隔墙两端与金属型材两翼应留有宽度不小于4 mm的滑缝，缝内用油毡填充;玻璃分隔板与型材腹面应留有宽度不小于10 mm的胀缝，缝内用硬质泡沫塑料填充。滑缝与胀缝的设置是为了适应玻璃砖热胀冷缩或结构轻微变化，以免玻璃砖分隔墙损坏。玻璃砖最上面一层砖应伸入顶部金属型材槽口10～25 mm，与型材腹面之间用水楔固定，以免玻璃砖因受刚性挤压而破碎。砌玻璃砖的砂浆标号应为M5。勾缝的砂浆与河砂(细砂)配合比为1∶1。玻璃砖之间的接缝不得小于10 mm，且不大于30 mm。玻璃砖与型材、型材与建筑物的结合部，应用弹性密封胶密封。

玻璃砖应砌筑在配有2根钢筋增强的基础上,基础高度不应大于150 mm,宽度应大于玻璃砖厚度20 mm以上;玻璃砖分隔墙顶部和两端应用金属型材,其糟口宽度应大于砖厚度10～18 mm以上;当隔断长度或高度大于1 500 mm时砖之间应设钢筋增强。在垂直方向每二层设置1根钢筋;在水平方向每隔3个垂直缝设置1根钢筋,钢筋伸入槽口不小于35 mm,用钢筋增强的玻璃砖隔断高度不得超过4 m;金属型材应用不小于镀锌膨胀螺栓固定，间距不大于500 mm。

玻璃砖墙体施工时环境温度不应小于5 ℃,一般适宜的施工温度为环境温度5～30 ℃。外墙玻璃砖施工时，风力一般应不超过4级。当超过4级风力时应采取挡风或支撑措施。

根据地域的特点，不同地区的施工温度也不尽相同。温差较大的地区，玻璃砖墙施工时需预留膨胀缝；做浴室隔断时也要求预留膨胀缝。大面积外墙或弧形内墙的连接也需要考虑墙面的膨胀和强度;侧面和上、下立面每隔400 mm打孔安装预埋钢板,侧面一般使用60 mm×5 mm的橡胶板做缓冲和膨胀使用,钢板的尺寸为5 mm×5 mm。网片钢筋的加工,选材为5～6 mm的普通钢筋,加工好的网片满焊后再预埋钢板,水平方向一般在3 m左右预留1条膨胀缝,内填膨胀材料。如果水平墙面尺寸过大,可在3 m处用角钢背靠背焊接做立柱,以增加墙面抗水平反向的剪切力。缝是玻璃砖结构不可或缺的部分，缝不但影响了玻璃砖墙的外观形状，还对玻璃砖墙的结构性能起了很大的作用，要予以重视。普通红砖直接叠加尚且不能成为墙体，不允许玻璃砖与玻璃砖直接叠加，同时也不能用玻璃胶打胶施工，这样既不美观也不牢固，更也不经济,也容易产生玻璃砖爆裂。单独外墙玻璃砖单面高度一般不推荐高于3 m,如有需要一定要超过3 m，则必须要加工上下钢结构，一般采用U形钢或工字钢固定在上下混凝土横梁上。玻璃砖装饰外墙适用于房屋高度24 m及24 m以下和抗震度7度及7度以下地区。

玻璃砖墙的缝分为结构缝和美化缝。结构缝在玻璃砖墙的内部，在砌筑时使用，是隐蔽工程，起到填充和联接作用。结构缝决定了玻璃砖墙的结构和牢固性。玻璃砖在8 cm厚的边上做了凹陷设计，并喷了保护漆。结构缝一般使用#425黑水泥配比的砂浆进行施工。美化缝裸露在玻璃砖墙的外面，是玻璃砖墙的“面子工程”。传统的施工是用白水泥砂浆来勾缝的，但是现在选择多了，马赛克和瓷砖的嵌缝材料完全可以用在玻璃砖墙的美化缝上。

5 结语

综上所述，玻璃砖用在内墙上既提高了居室的光亮度，又加强了空间变幻的诱惑力，使墙体的功能特点增加。多数情况下，玻璃砖并不做为饰面材料使用，而是做为结构材料，做为墙体、屏风、隔断等类似功能使用。如卫生间采用了玻璃砖后既解决了防潮湿问题，又具有了朦胧的含蓄美;阳台砌筑了玻璃砖外立面，防锈迹、抗腐蚀就可以放心了。玻璃砖做为一种新型建材不仅将在市场上大方异彩，还会成为家装材料的重要选择。由于玻璃制品所具有的特性，应用于采光及防水功能的区域也非常多。大力开发环保节能产品,促进产品的优化升级,是国家产业政策的一项重要内容，也是企业适应市场、搞活经营的重要课题。